Produktionsmanagement

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1 Günter Fandel Allegra Fistek Sebastian Stütz Produktionsmanagement ~ Springer

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort Inhaltsverzeichnis Aufgabenverzeichnis Vll IX XVIl TEIL A: FERTIGUNGSORGANISATORISCHER RAHMEN DES PRODUKTIONSMANAGEMENTS 1 Produktionsmanagement und organisatorischer Bezugsrahmen Zum Begriff des Produktionsmanagements Die Produktionsplanung als Aufgabe des Produktionsmanagements und ihre Verknüpfungen mit der Untemehmensplanwlg Einbettung der Produktion in die Betriebsorganisation 9 IA Produktionstypen der Fertigung Organisationsstrukturen bei mehrstufiger Fertigung Natürliche Organisationsstrukturen Bewusst gesta Itete Organisationsstrukturen 19 A Fertigung nach dem Werkstattprinzip 19 B Fertigung nach dem Fließprinzip Reihenfertigwlg Räumlich gebundene Fließfertigung Räumlich und zeitlich gebundene Fließfertigung 26 C Vergleichende Gegenüberstellung von Werkstattfertigung und Fließfertigung Neuere Organisationsstrukturen der Fertigung 30 A Gruppenfertigung 30 B Automation Entwicklungsstufen der Automation 31

3 x Inhaltsverzeichnis B.2 Automatisierung in der Großserien- und Massenfertigung " 32 B.3 Automatisierung der Einzel- und Kleinserienfertigung 33 2 Innerbetriebliche Standortplanung Gegenstand der innerbetrieblichen Standortplanung Modellprämissen und Zielfunktion Klassifizierung von Standortproblemen Lösungsansätze.44 3 Optimierung der Fließfertigung Klassische Leistungsabstimmung Integrierte Leistungsabstimmung Lohnkostenorientierte Fließbandabstimmung 61 4 Das Just-in-Time-Prinzip in Produktion und Beschaffung Funktionsweise des Just-in-Time-Prinzips Einsatzvoraussetzungen und Grenzen VOn JIT Einsatzvoraussetzungen und Grenzen der JIT-Produktion Einsatzvoraussetzungen und Grenzen der JIT-Beschaffung Wirtschaftlichkeitsüberlegungen zum nt-konzept Wirtschaftlichkeitsüberlegungen zur JIT-Produktion Wirtschaftlichkeitsüberlegungen zur nt-beschaffung 88 TEIL B: OPERATIVES PRODUKTIONSMANAGEMENT 5 Operative Planungsprobleme des Produktionsmanagements Aufgaben der Produktionsplanung Abhängigkeiten zwischen den Teilplanungsproblemen der Produktionsplanung Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme 98

4 Inhaltsverzeichnis XI 6 Primärbedarfsplanung mithilfe der Produktionsprogrammplanung Bestimmung optimaler Produktionsprogramme Lang- und kurzfristige Aspekte der Produktionsprogrammplanung Entscheidungskonzepte der kurzfristigen Produktions- und Absatzplanung Prämissen, Grenzen und Erweiterungsmöglichkeiten des Standardansatzes zur optimalen Produktionsprogrammplanung Softwaregestützte Produktionsprogrammplanung Übertragung des Entscheidungsproblems auf ein Arbeitsblatt A Entscheidungsvariablen und Zielfunktion 186 B Produktionskoeffizienten und genutzte Kapazitäten Problemdefinition rur den Solver. 187 A Aufrufen des Solvers 188 B Festlegen der Zielfunktion 188 C Festlegen der veränderbaren Zellen 188 D ModeUtyp und Nebenbedingungen 189 E Lösung des ModeUs und Berichte des Solvers Ergebnisberichte des Solvers 191 ADer Antwortbericht B Der Sensitivitätsbericht Mehrperiodige Produktionsprogrammplanung Primärbedarfsplanung in der mehrstufigen Mehrproduktfertigung Problemkreise in der mehrstufigen Fertigung Optimaler Einsatz von Mehrarbeitszeiten Problem der optimalen Verfahrenswahl bei mehreren FertigungsstelJen 227 A Altemativkalkulation 232 B Arbeitsgangweise Kalkulation Problem der optimalen Entscheidung zwischen Eigenfertigung und Fremdbezug 240 A Einsatzmöglichkeit von Lohnarbeit B Die Wahl zwischen Eigenfertigung oder Fremdbezug von Einzelteilarten.251 C Die Wahl zwischen EigenersteIlung und Fremdbezug von Vorproduktarten in der mehrstufigen Fertigung 26I Kombination von Verfahrenswahlansätzen 266

5 XII Inhaltsverzeiclmis Produktionsprogramme bei Kuppelproduktion 267 A Grundbegriffe und Charakterisierungsformen der Kuppelproduktion 267 B Sonderprobleme der Kuppelproduktion 270 C Programmplanung bei Kuppelproduktion Optimale Demontageplanung unter Beachtung von Separations- und Aufarbeitungsprozessen Grundmodell der Demontageplanung 293 A Allgemeine Annahmen 293 B Formulierung des GrundmodelIs Erweiterungen der Demontageplanung 300 A Erweiterung der Demontage um Aktivitäten der Separierung 300 B Erweiterung des Ü1undmodells der Demontageplanung um Aufarbeitungsprozesse Beispielrechnung zur optimalen Demontageplanung Berücksichtigung altproduktspezifischer Besonderheiten Die Materialwirtschaft als Bindeglied zwischen Programmplanung und Produktionssteuerung Aufgaben der Materialwirtschaft Funktion der Materialbedarfsplanung Funktion der Materialbeschaffung 33I A Einzelbeschaffung im Bedarfsfall B Einsatzsynchrone Beschaffung 332 C Vorratshaltung Funktion der Lagerhaltung Funktion der internen MaterialbereitstelIung Zusammenfassende Problemsicht Verbrauchsgebundene Materialbedarfsermittlung Prognose und Prognosequalität Prognosemethoden rur konstante Bedarfsverläufe 350 AGleitender Durchschnitt 350 B Gleitender Durchschnitt mit unterschiedlichen Gewichten 353 C Exponentielle Glättung erster Ordnung Prognosemethoden rur trendförmige Bedarfsverläufe 359 A Lineare Regression 359 B Exponentielle Glättung zweiter Ordnung Programmgebundene Materialbedarfsermittlung 369

6 Inhaltsverzeichnis XIII Zusammenhang zwischen Materialbedarfsermittlung und Bestimmung der optimalen Verfahrenswahl Teilebedarfsermittlung bei festen Produktionskoeffizienten 370 A Auswertung der Mengenbeziehungen mithilfe von Gozinto-Graphen 371 B Bedarfsermittlung anhand linearer Gleichungssysteme 378 C Fertigungsstufenverfahren 386 D Dispositionsstufenverfahren Problem der Teilebedarfsrechnung bei variablen Produktionskoeffizienten Bestellmengenplanung Bestellpolitiken Statisch-deterministische Ansätze.429 A Die optimale Bestellmenge bei konstanter Bedarfsrate und schlagartigem Lagerzugang.429 B Die optimale Bestellmenge bei positiver Lageraufflillzeit C Die optimale Bestellmenge bei Rabatten.459 D Statische Bestellmengen- und Lagerplanung mit Berücksichtigung von Fehlmengen.465 D.I Lagerhaltungspolitik mit Fehlmengen unter Beibehaltung der Bestellmenge.466 D.2 Lagerhaltungspolitik mit Fehlmengen und Anpassung der Bestellmenge Dynamisch-deterministische Ansätze.479 A Annahmen der dynamisch-deterministischen Bestellmengenplanung.482 B Heuristische Lösungsverfahren.488 C Gleitendes wirtschaftliches Bestellmengenverfahren.488 D Kostenausgleichsverfahren.497 E Stückperioden-Ausgleichsverfahren (Part-period-Verfahren) 504 F SILvERJMEAL-Verfahren 504 G GROFF- Verfahren 5l Stochastische Ansätze 529 A Bestimmung der optimalen Bestellmenge Q in der (T, Q)-Politik mithilfe des Erwartungswertprinzips 529 B Bestimmung der Bestellgrenze s in der (s, Q)-Politik mithilfe der Simulation WAGNERlWHlTlN-Verfahren 536 A Problembeschreibung 536 B Lösungsverfahren 537

7 XIV Inhaltsverzeichnis 8 Losgrößenplanung Parallelitäten zwischen Bestellmengen- und Losgrößenplanung 56I 8.2 Losgrößenplanung zur Abstimmung zwischen mehreren LeistW1gsstufen Auswirkungen von Lieferabrufsystemen aufdie Kosten der Zulieferer und Abnehrner Vorbemerkungen Überlegungen aus der Praxis der Zulieferer A Ein KalkuJationsbeispiel aus der Schmiedeindustrie 588 B BegründW1gen zu den KostensteigerW1gen Analytische Überlegungen zur Einführung der nt-produktion. 592 A Motive des Abnehrners 592 B Konsequenzen für den Zulieferer. 596 CHerleitung einer Formel zur Bestimmung der optimalen Losgröße eines Serienprodukts bei nt-anlieferung Terminplanung Durchlaufterminierung Methoden der Durchlaufterminierung Durchlaufterminierung mithilfe der retrograden Terminierung Kapazitätsabgleich Aufgaben des KapazitätsabgJeichs Veränderung der vorhandenen Kapazität Veränderung der Kapazitätsbelastung Methoden des Kapazitätsabgleichs Eine Übersicht zu Lösungsmethoden des Kapazitätsabgleichs..646 A Exakte Verfahren 646 B Heuristische Methoden Bewertung von Abgleichmethoden Auftragsfreigabe Rahmenbedingw1gen der Auftragsfreigabe 66I 10.2 Methoden der Auftragsfreigabe Das Verfahren der belastungsorientierten Auftragsfreigabe Beurteilungen zur belastungsorientierten Auftragsfreigabe 675

8 Inhaltsverzeiclmis xv 11 Reihenfolge- und Maschinenbelegungsplanung Einleitende Bemerkungen Grundbegriffe der Reihenfolge- und Maschinenbelegungsplanung Modellprämissen und Zielsetzungen Problemformulierungen Lösungsansätze zu Reihenfolge- und Maschinenbelegungsproblemen Übersicht über Lösungsverfahren Einfache und kombinierte Prioritätsregeln Die Lösung von Reihenfolge-Problemen mit zwei Maschinen mithilfe eines kombinatorischen Ansatzes Lösung von Maschinenbelegungsproblemen mit zwei Aufträgen mithilfe eines graphischen Verfahrens Ein Branch and Bound-Verfahren zur Lösung allgemeiner flow-shop-probleme Betriebsdatenerfassung und -kontrolle Aufgaben und Daten der Betriebsdatenerfassung und -kontrolle Methoden der Betriebsdatenerfassung Methoden der Betriebsdatenkontrolle Sicherungsmaßnahmen und Methoden der Abweichungsanalyse Operatives und strategisches Produktionscontrolling 817 Abbildungsverzeichnis 821 Tabellenverzeichnis 835 Literaturverzeichnis 847 Sachverzeichnis 871